一、矩阵式变换器及其研究现状（论文文献综述）
岳士新[1]（2021）在《模块化多电平矩阵变换器的宽频率运行控制策略研究》文中研究指明作为模块化多电平变换器（MMC）簇中极具潜力的一员,模块化多电平矩阵变换器（M3C）因可实现直接交交变换,并具有高耐压、模块化、易拓展等优良性能,在风力发电变流系统、分布式微电网、大容量电气传动等场合均具有广泛的应用前景。针对M3C系统耦合度高、控制自由度复杂、不同输出频率运行特性不同的问题,本文对M3C在输出电压宽频率范围变化时的控制及优化策略进行研究,主要内容包括:首先介绍了M3C的基本数学模型,推导了各输出频率段下电容电压波动的数学表达式。本文通过双αβ变换实现了输入系统、输出系统、环流和共模电压的系统解耦,并分析了解耦后桥臂功率中各成分的物理意义,结合功率-电容电压模型,阐明了双αβ变换后电容电压纹波的频率成分与输入系统、输出系统、环流和共模电压的关系,为M3C的解耦控制和电容电压纹波抑制提供了理论基础。其次设计了M3C宽频率运行各个工况的基本控制策略。基于双αβ解耦模型,设计了稳定工况的基本控制策略,包括输入输出侧控制、电容电压平衡控制、环流控制与调制策略。本文尤其对M3C在等频工况下的低频脉动进行了详细分析,并利用对角变换矩阵,建立了物理意义清晰的环流解耦系统,设计了在等频工况下电容电压脉动的闭环控制策略,能够实现较优异的暂稳态控制性能。最后对所设计的M3C宽频率运行控制策略进行了优化研究。在等频不稳定工况,针对为抑制变换器低频脉动而引入的控制分量,本文通过改变注入共模电压的幅值与环流的波形来减小额外引入的电容电压纹波并优化桥臂的电流应力。在低、高频稳定工况,本文以抑制电容电压纹波作为优化目标,分别设计了基于环流注入与共模电压注入的闭环控制策略,并对两种方法的效果进行了对比。同时为降低M3C启动过程中的电压过冲,在传统两步预充电策略的基础上采用四步分组预充电策略。基于以上研究,本文搭建了M3C仿真模型与实验样机,仿真与实验结果验证了所提出的控制及优化策略的有效性。
粟立勇[2]（2019）在《八毫米波集成一体化防撞雷达前端研制》文中研究说明如今随着信息化社会的发展,以及各种各样的交通工具的产能的不断提高,交通安全逐渐成为公众关注的焦点,而碰撞又是众多地面和空中交通事故的主要原因,因此,防撞系统对于当今的交通安全和飞行器安全至关重要,于是本课题着眼于当今即将万物互联时代的大背景下,研制了一款八毫米波集成一体化防撞雷达前端系统。本文详细介绍了整个八毫米波防撞雷达前端系统的研制过程,从整体方案开始布局,选择了防撞雷达的中心频率为35GHz,确定了八毫米波防撞雷达的工作体制为FMCW（Frequency Modulated Continuous Wave）,然后对整个前端的总体指标进行了规划,并在这个指标要求下对整个八毫米波集成一体化防撞雷达前端的总体方案进行设计。在对T/R组件的研究和研制过程中,首先是对八毫米波段无源器件的研究和研制过程,选择了一款用于34-36GHz的环行器,插入损耗小于0.18dB,隔离度优于27dB,本课题重点研究了基片集成波导滤波器,在分析了各个参数的影响之后,设计仿真了几种类型的八毫米波基片集成波导滤波器,进行了综合对比分析,最终研制了一款八毫米波基片集成波导滤波器,经测试中心频率为34.95GHz,带宽为1.45GHz,同时研制了一种波导微带转换结构,插入损耗小于0.1dB,回波损耗优于15dB,用于连接环行器和集成一体化的八毫米波微带电路,对八毫米波功分器也进行了研究和研制,仿真了两种分配比的功分器。对于T/R组件中的非线性器件,放大器的影响着总体核心指标,低噪声放大器（Low Noise Amplifer,LNA）和功率放大器（Power Amplifer,PA）均选择了GaAs材料的MMIC,在分析了放大器理论的基础上研制了一款应用于八毫米波的低噪声放大器,经测试噪声系数小于2.72dB,增益大于20.0dB,同时仿真了一款可用于八毫米波段的功率放大器,增益大于25dB,回波损耗优于25dB,混频器MMIC的选择是一款小型化的无源双平衡混频器,在接收支路中混频器的IF输出集成了一款集总参数的LC低通滤波器,通带范围有1.45GHz。在各部件研制成功且达到指标要求的基础上,对整个系统中所有的分离器件进行了集成一体化,并集成一体化在一个63mm×58mm×23mm的屏蔽盒当中,完成了部分核心指标的测试,其中噪声系数小于3.45dB,发射功率大于15.5dBm,工作带宽为1.45GHz,为下一步研制高性能的机载毫米波防撞雷达打下了夯实的基础。
刘健[3]（2019）在《模块化多电平矩阵变换器的控制策略研究》文中研究指明随着电力电子技术和控制技术的飞速发展,高压大功率设备正在得到越来越广泛的应用。其中多电平拓扑由于低应力、谐波含量低等特性,已经成为解决高压功率问题的有效和主要手段。本文针对多电平变换器中的典型拓扑族—模块化多电平拓扑族中的矩阵拓扑（modular multilevel matrix converter,M3C）进行详细的建模和分析。得益于其模块化的特征,这类拓扑表现出良好的扩展性、灵活性,冗余能力和可靠性,因而备受学术和工业界的青睐。本文以M3C为研究对象,围绕建模,电容电压平衡,纹波分析,分布式控制等问题展开研究工作,主要内容包括:首先,本文利用双αβ0变换实现了 M3C输入侧,输出侧,环流和共模电压的交流侧解耦模型,这个模型也是后面控制方法的基础。为了能够在双αβ0坐标系下实现桥臂的电容电压平衡控制,本文计算了该坐标下的桥臂功率计算表达式,并给出了功率量的物理意义。对于M3C系统而言,电容电压的稳定是系统正常工作的前提,因此本章对直流电容的纹波进行分析,得到了系统的不稳定工作点,即输出低频和输入输出等频,同时发现双αβ0变换实现了纹波频谱的分离。然后,在双αβ0变换的基础上,文章提出了相应的标量控制法,从解耦的三个模型出发,即输入侧模型实现总电容电压（系统有功功率）控制,输出侧模型实现输出控制,环流模型实现电容电压的平衡。考虑到标量控制法的环流仍然有耦合,本文进一步推导了对角变换,这一变换对环流模型实现了进一步的解耦。同时对直流侧电容电压的分析发现对角变换将8个电容的不平衡分量分解到四个维度,物理意义非常清晰。针对该对角变换,本文同样给出了矢量模型以及相应的控制方法。最后,考虑到目前广泛采用的集中式控制严重阻碍了系统的扩展性和灵活性。本文提出了分布式控制方法的三条原则,并根据三条原则设计了分布式的控制架构和算法,对所用的电流环和电压环控制器进行了建模和参数设计。本文对提出的控制方案进行了仿真验证,同时搭建了实验平台,仿真和实验结果可以验证理论分析的正确性和所提方法的有效性。
朱树山[4]（2018）在《基于虚拟同步发电机控制的高频链三相逆变器并联研究》文中指出如今,分布式电源已经在电力系统的渗透率不断提高,部分分布式电源由于其直流侧电源的不可控性,往往需要通过逆变器接入电网。高频链三相矩阵式逆变器结构是由高频逆变器、高频隔离变压器、矩阵变换器/周波变换器和输出滤波器组成的,该拓扑结构既能改善噪音大,体积大的缺点,又能实现电气隔离,能量双向流动的特点,在当今具有很好的研究前景。此拓扑也被广泛运用于清洁能源的并网发电、电机控制等相关领域。由于单台逆变器不能满足一些大功率场合的应用需求,因此将多台逆变器并联来增加系统的容量显得尤为重要,逆变器的并联系统虽然比较成熟,但仍停留在针对于普通逆变器的并联研究中,三相高频链矩阵式逆变器并联在提高系统大容量、重量轻、体积小、噪音低以及安全隔离性能的同时还能应用在成本要求较低、便于安装调试的场合,因此三相高频链矩阵式逆变器的并联研究具有深远的现实意义。首先,本文对高频链矩阵式逆变器拓扑的发展历程进行简单描述,并对其研究现状及优缺点进行介绍,更加明晰了课题的意义。其次,本文采用了解结耦一体化SPWM调制策略对三相高频链矩阵式逆变器并联系统进行调制。通过分析一体化SPWM调制策略可知,普通三相逆变器的数学模型与高频链三相矩阵式逆变器的数学模型存在一定关系,据此对高频链三相矩阵式逆变器系统进行数学建模,并进行了电压电流双闭环设计。然后,本文又对逆变器的并联系统进行分析研究,通过电路分析和公式推导得出了并联系统环流的表达式,从而更有利于实验结果的分析。在借助虚拟同步发电机（Virtual Synchronous Generator,VSG）二阶系统的暂态数学模型基础之上,利用系统的负载电压与电感电流的反馈,和虚拟同步发电机策略共同构成功率-电压-电流三环控制。其中,负载电压环采用了比例积分调节器控制,保证系统的稳态无误差,并且能够使控制系统具有下垂特性。本文首次进行基于虚拟同步发电机的高频链矩阵式逆变器的并联研究。将提高系统容量,减小体积,减轻重量,降低噪声,实现安全隔离与同步发电机的大惯性,高输出阻抗以及提高频率稳定性等方面结合起来,改善了系统环流,通过Matlab/Simulink软件进行了仿真验证。最后,针对本文所研究的课题方向,设计并搭建了基于虚拟同步发电机控制的三相高频链矩阵式逆变器并联系统的硬件电路,通过DSP芯片搭配CPLD芯片共同控制整个系统,通过实验验证了所提策略的正确性与可行性。
王东东[5]（2017）在《同步电机及虚拟同步电机的等效Lorenz模型及稳定性分析》文中研究说明虚拟同步电机及同步电机是风力发电系统并网或孤岛运行时的关键设备,虚拟同步电机将发电机侧整流器或网侧并网逆变器等效于一台永磁同步电机控制,以匹配发电机和电网的动态特性,因此虚拟同步电机与同步电机具有相同的外特性。然而,由于虚拟同步电机与同步电机的非线性特性,它们的稳定性分析一直是个难题,极大影响了并网和风力发电系统工作的可靠性。为此研究虚拟同步电机及同步电机的稳定分析方法具有理论和实际意义。Lorenz方程是一个着名的非线性模型,自上个世纪60年代提出后,在众多工程领域的非线性特性和稳定性分析中发挥了巨大的作用,它可以模拟许多实际系统,从而归结为对Lorenz方程的研究。本文基于同样的研究思路,将虚拟同步电机及同步电机等效为一个Lorenz方程及其派生方程,由此可以利用Lorenz方程的稳定性分析方法研究虚拟同步电机及同步电机的稳定性问题,得到解析的稳定性判据,为并网或孤岛运行风力发电系统的可靠运行提供理论基础。论文主要研究工作可归纳如下:（1）基于时间尺度和仿射变换建立了直驱永磁同步风力发电机的Lorenz方程,由此根据Kolmogorov系统理论,以Lorenz混沌吸引子的存在性讨论了不同运行条件下永磁同步风力发电机的混沌现象,进而分析了混沌产生的机制;利用Casimir函数估计了永磁同步发电机混沌吸引子的边界,探讨了平衡点在参数平面上的稳定域,为永磁同步发电机稳定运行的参数设计提供依据。（2）建立了永磁同步风力发电机-整流器系统的具有控制参数的Lorenz方程,进而利用耗散性分析对零d轴电流控制方式下混沌存在性进行讨论,探讨了不同参数条件下混沌产生的机制,利用哈密顿能量对混沌吸引子进行物理解释,讨论了平衡点在参数平面上的稳定域。（3）建立了同步磁阻电机双机运行系统的Lorenz方程,研究了系统的交错耦合控制方式下,参数不匹配度对双机运行系统平衡点稳定性的作用,得到了对应平衡点的吸引盆,分析了耦合系数对双机驱动系统整体动力学的影响,最后探讨了双机运行系统的平衡点稳定机制及切换机制。（4）将发电机侧三相电压源整流器控制为虚拟同步电动机,由此建立了它的Lorenz方程,并变换为Kolmogorov模型,研究了它的平衡点在参数平面上的稳定性,探讨了它的混沌现象。（5）将网侧三相电压源逆变器等效为虚拟同步发电机,建立了它的Lorenz方程,对比永磁同步发电机中关于混沌吸引子界的估计方法,进行稳定性分析,得到了虚拟同步发电机混沌吸引子的边界椭球面。最后,探讨了平衡点在参数平面上的稳定域。
卢德祥[6]（2017）在《双Buck双向DC-AC变换器研究》文中指出电力电子的双向DC-AC变流技术是微网,电动车与电网互动（V2G）,轨道机车制动能量再生利用等研究领域最关键的一个环节。本文提出双Buck型逆变器解决桥式双向DC-AC电路结构存在桥臂直通隐患、死区设计、体二极管续流的问题,实现高效、高可靠性的双向DC-AC变流器。1)结合双向DC-AC变换器运用背景,分析典型的拓扑结构,论述传统桥式电路存在体二极管续流损耗大、死区设计可靠性低的不足。综述双Buck逆变器研究现状,分析其具备无桥臂直通、无死区时间设计、无体二极管续流的优点。2)对双Buck逆变器进行理论及实验分析,知其存在输入母线电压高、双极性调制波形质量差等不足;分析一种无这些不足的双开关型双Buck逆变器并将其运用到双向变流中,给出仿真结果、建立其电路共模电流模型,得出这种结构无桥臂直通和死区设计,但存在共模电流大、体二极管续流的问题。为此,本文对这种双开关型的电路结构进行改进,通过增加两支独立续流二极管替代体二极管使共模电流被短接,解决体二极管续流和共模干扰问题,提出双管双Buck双向DC-AC变换器。3)给出双管双Buck双向变换电路的整流、逆变工作原理分析并提出相应的控制策略。逆变时采用预测电流控制消除电网电压扰动、提高逆变环节的动态响应速度、增强电流跟踪参考的能力。建立整流功率因数校正（PFC）时的小信号模型和共模电流模型,分别用于电压外环的稳定性设计和共模电流分析;整流时电流环同样采用预测电流控制实现PFC和直流稳压。4)对主功率电路的参数进行分析,给出相应的设计过程、器件选型方法和损耗分析计算。通过TMS320F28069 DSP实现双向变流器的数字化控制,增加旁路辅助电路的参考设计,进而完成样机整体系统的搭建。最后通过PSIM仿真软件搭建双管双Buck双向变换仿真平台,通过Altium Designer PCB软件设计原理样机,分别完成双向变换的仿真与实验。仿真及实验结果论证了所提出理论分析及设计方法的可行性。
孔增辉[7]（2016）在《模块化多电平变换器子模块电容电压脉动抑制研究》文中指出随着中高压大功率电力变换器广泛应用,多电平变换技术得到了迅速发展和广泛应用。与传统的多电平拓扑不同,模块化多电平变换器（MMC）以其独特的优势,很快得到国内外学者的广泛关注和研究,并率先在高压直流输电领域得到应用。本文以MMC工频运行时的子模块电容电压脉动进行分析和研究,并探索利用有源功率解耦技术（Active Power Decoupling）对电容电压脉动进行抑制。首先分析MMC的工作原理,建立其数学模型,并采用一种基于桥臂总能量、差分能量、环流和输出电流的多闭环整体控制策略,该整体控制策略是整个研究工作的基础。基于仿真验证上述模型和控制策略。对MMC运行时的桥臂功率和子模块的电容电压进行了分析,其上下桥臂单元中的功率和电容的电压基波脉动分量反相,二次脉动分量同相。利用二次环流注入可以将功率二次分量转移到直流侧,从而抑制电容电压中功率二次分量。基于负序二倍频坐标变换法将二次脉动量变为直流量进行控制,能有效抑制二次脉动,但是该方法不大适合单相MMC;采用比例谐振控制器可以直接对二次脉动量进行跟踪控制,适用范围更广泛。最后通过仿真对这两种环流注入法进行了验证,两者都能很好的抑制二次脉动电压,但是会增大桥臂电流和环流,而且无法有效抑制主要的基波脉动电压。有源功率解耦技术是在单相整流器中直流侧二倍频电压脉动抑制中发展而来,其在MMC中的应用还鲜有研究,本文采用一种适合MMC高压大功率应用场合的有源功率解耦电路拓扑,使用开关器件和电感电容储能元件,将MMC子模块电容的脉动能量转移到储能元件中,从而抑制子模块的电容电压脉动。使用有源阻尼法抑制LC谐振峰,并提出一种PI加重复控制策略。基于Simulink仿真和单相MMC实验平台,验证该方案的可行性,仿真和实验都表明该方案能够很好的抑制子模块电容电压中的基波和二次脉动,而且不会增加桥臂电流和环流,PI加重复控制使得系统具有较好的稳态和动态性能,与无源滤波方案相比,该有源方案能有效提升系统功率密度。
卜飞飞[8]（2014）在《变速运行的定子双绕组异步发电机系统研究》文中研究表明异步电机因具有结构简单、运行可靠、成本低、维护方便等优点,作为电动机被广泛用于各类调速、牵引、驱动等场合。根据电机可逆原理,异步电机当然也可发电运行,当发电机使用。异步电机发电技术应用最广泛、最重要的两个领域就是风力发电领域和独立电源领域。近年来,这两个领域发展都很快,也越来越受重视,而且还出现了许多新的需求,这既为异步发电机系统带来了更多的机遇,同时也对其提出了一些新的挑战。为适应海上风力发电和大型飞机变频交流电源的发展,并满足其对发电系统的新需求,本文对变速运行的新型定子双绕组异步发电机（DWIG）系统进行了深入细致的研究。该发电机的转子为鼠笼型,是天然无刷结构,简单坚固,其定子上布置有两套绕组,一套称为功率绕组,接有励磁电容,可直接输出恒压变频交流电能或经整流输出直流电能;另一套称为控制绕组,经滤波电感接有静止励磁变换器（SEC）,用以调节发电机励磁无功。本文具体研究内容和成果主要包括以下几方面:（1）DWIG数学模型建立了DWIG在三相静止A-B-C坐标系和三相正交旋转d-q-0坐标系下的数学模型,能满足不同电能输出形式的DWIG发电机系统的研究需要。（2）变速运行的DWIG发电系统控制策略为进一步丰富和完善DWIG发电系统的电压控制理论,拓宽其应用范围,提出了一种与之相适应的转差频率控制策略,它利用控制绕组侧SEC来快速改变施加在控制绕组上的电压的频率和幅值,以对控制绕组磁链旋转速度和幅值进行快速调节,进而改变发电机的转差频率和励磁无功,实现在调节发电机无功的同时,还能主动对发电机的有功变化加以控制,使系统输入、输出功率快速平衡,从而达到改善系统动静态性能的目的。该控制策略实现起来较为简单,无需复杂的坐标变换和影响动态性能的电流环,既能适应直流输出,也能适应变频交流输出。样机实验结果表明,该控制策略的动静态性能要优于现有的三种控制策略。（3）变速运行的DWIG发电系统励磁电容和滤波电感的优化选取通过分析控制绕组无功电流变化规律,获得了变速运行的DWIG发电系统励磁电容优化的一般原则,即保证控制绕组无功电流正向最大值和负向最小值的绝对值相等,但由于不同应用场合中DWIG发电系统的控制绕组无功电流变化规律有所不同,相应地励磁电容优化的具体原则也有所区别,并对此进行了分析。变速运行的DWIG发电系统滤波电感的选取除满足较快的电流响应速度和较强的电流脉动抑制能力这两个基本要求之外,还应保证励磁变换器能提供足够大的无功电流,其具体优化方法是,按电流响应的快速性和控制绕组最大无功电流来确定滤波电感的上限值;按抑制电流脉动能力来确定滤波电感的下限值。样机实验结果表明,按所提优化方法选取的励磁电容和滤波电感,不仅能保证系统在一定的变速范围内稳定运行,而且还实现了控制绕组无功容量的最小化,能有效减小SEC容量。（4）宽变速运行的DWIG直流发电系统及其在风力发电中的应用针对扩大发电系统能输出额定电压的转速范围的迫切需求,提出了一种宽变速运行的DWIG直流发电系统。分析了该发电系统的拓扑结构及高转速、低转速两种运行模式的工作原理;推导并获得了控制绕组和功率绕组之间的匝数比关系;分析了低转速运行模式下输出电压的泵升原理和控制方法;提出了一种基于控制绕组绕组磁链定向的宽变速运行的控制策略,并有效解决了高转速、低转速两种运行模式下控制策略的兼容性和平滑过渡问题。为能有效利用低风速区的风能,对所提出的宽变速运行的DWIG直流发电系统低速轻载运行时效率优化问题进行了研究。在分析DWIG效率优化控制基本原理的基础上,提出了一种基于DWIG损耗模型的效率优化控制策略,并给出了具体实现方法。样机实验结果表明,该发电系统能在包括低转速区在内的宽转速范围内输出恒定的额定电压;所提出的效率优化控制策略能大幅提高系统低速轻载运行时的效率;将该发电系统应用于风力发电中,不仅能实现宽风速范围内发电,而且还能有效利用低风速区的风能。（5）大型飞机用DWIG变频交流发电系统带不同负载的运行性能针对大型飞机变频交流电源的特点和要求,提出了一种大型飞机用DWIG变频交流发电系统方案,并对其带不同负载的运行性能进行了研究。为提高DWIG变频交流发电系统带感性和容性负载时的运行性能,尤其是动态性能,提出了一种含负载无功信息的转差频率控制策略,并给出了具体实现方法。样机仿真和实验结果均表明,采用所提出的控制策略,系统带感性负载和容性负载时具有良好的动静态性能,能满足美军标MIL-STD-704F的要求。针对带不对称负载的DWIG变频交流发电系统的特殊性,以对称分量法为基础,提出了一种基于负载三端口网络模型的不对称分析方法,并给出了具体实现步骤,实现了对该发电系统带不对称负载运行性能的定量分析。在典型阻—容型复合不对称负载情况下,样机实验结果表明,该发电系统对不对称负载有很好的适应能力,能满足美军标MIL-STD-704F的要求。另外,还在该阻—容型复合不对称负载情况下,利用所提出的不对称分析方法,分析了关键电机参数对输出电压不平衡的影响。
刘晓[9]（2010）在《矩阵式交流—直流变换器的设计与实现》文中研究指明矩阵式变换器是一类性能优良的功率变换器,允许频率单级变换,无需大容量的储能元件,输入功率因数接近1并可自由调节,能量可双向流动。矩阵式变换器本身也是一种柔性的、通用的电力变换器,它可以演化出多种电力变换器拓扑结构,本文研究一种由矩阵式交/交变换器演化来的交流-直流变换器,它除具有矩阵式变换器的一般特征外,还具有不同于现有交流-直流变换器的其它特征。论文采用计算机仿真与实验结合的方法,深入研究了一种具有四象限运行能力的矩阵式交流-直流电力变换器。本文分析了变换器的三种控制策略,通过比较,认为电流空间矢量调制算法更适用于该变换器;论文研究了矩阵式交流-直流变换器的安全换流问题,针对矩阵式交流-直流变换器的运行特点,分析指出一步换流策略适用于矩阵式交流-直流变换器的设计,同时设计并实现了一步换流的逻辑控制电路;为进一步研究该变换器性能,同时也为变换器的实验研究奠定基础,建立了矩阵式交流-直流变换器的仿真模型,对变换器的控制性能及运行性能进行了较完整的仿真研究,仿真结果验证了理论分析的正确性。最后以德州仪器公司TMS320F2812型DSP和复杂可编程逻辑器件XC9572XL组成的“双核”控制系统为核心,采用模块化设计方法,建立了矩阵式交流-直流变换器的硬件系统实验平台,基于电流空间矢量调制策略和一步换流策略对矩阵式三相交流-直流变换器进行了实验研究。实验结果与仿真结果基本相符;实验结果验证了有关理论分析的正确性与设计方案的有效性,为变换器进一步实用化研究提供了依据。
蔡文[10]（2009）在《矩阵式三相交流—直流变换器的研究》文中研究说明矩阵式变换器是一类性能优良的功率变换器,允许频率单级变换,无需大容量的储能元件,输入功率因数接近1并可自由调节,能量可双向流动。矩阵式变换器本身也是一种柔性的、通用的电力变换器,它可以演化出多种电力变换器拓扑结构,本文研究一种由矩阵式交/交变换器演化来的交流-直流变换器,它除具有矩阵式变换器的一般特征外,还具有不同于现有交流-直流变换器的其它特征。论文采用计算机仿真与实验结合的方法,深入研究了一种矩阵式交流.直流电力变换器。本文首先较全面地研究了矩阵式交流一直流变换器的拓扑结构,提出矩阵式交流一直流变换器主要存在两类不同变换结构,一类是将直流负载与电源之间隔离的结构,另一类是非隔离的结构,论文重点研究了非隔离（直接型）矩阵式交流一直流变换器的拓扑结构。非隔离矩阵式交流一直流变换器的拓扑结构可以分为四种,本文研究了其中一种具有四象限运行能力的变换器。论文研究了这种变换器的两种控制策略:开关函数法和电流空间矢量法,分别研究并推导了在电网电压发生畸变和不平衡状态下的开关函数法和电流空间矢量法及其对变换器性能的影响;同时,基于矩阵式交流一直流变换器开关函数等价的原则,建立了这两种算法之间的统一联系;通过对矩阵式交流-直流变换器中共模电压产生原因及其大小的分析研究,提出了一种有效抑制共模电压的方法。论文建立了矩阵式三相交流-直流变换器的静态模型,系统地研究了这种变换器的功率特性及其四象限运行性能;在系统静态模型的基础上,通过微偏线性化的方法建立了变换器的交流小信号模型,对该变换器的稳定性及其动态性能进行了较系统地研究。论文研究了矩阵式交流一直流变换器的安全换流问题,分析了目前矩阵式变换器设计中常用的多步换流方法及其对变换器性能造成的不良影响;针对矩阵式交流-直流变换器的运行特点,分析指出一步换流策略适用于矩阵式交流-直流变换器的设计,同时设计并实现了一步换流的逻辑控制电路。为进一步研究该变换器性能,同时也为变换器的实验研究奠定基础,建立了矩阵式交流-直流变换器的仿真模型,对变换器的控制性能及运行性能进行了较完整的仿真研究,仿真结果验证了理论分析的正确性。最后建立了矩阵式交流-直流变换器的软、硬件系统实验平台,对该变换器进行了实验研究,实验结果与仿真结果基本相符;实验结果验证了有关理论分析的正确性与设计方案的有效性,为变换器进一步实用化研究提供了依据。
二、矩阵式变换器及其研究现状（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、矩阵式变换器及其研究现状（论文提纲范文）
（1）模块化多电平矩阵变换器的宽频率运行控制策略研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 资助 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 模块化多电平变换器的研究现状 |
| 1.2.2 级联型模块化多电平变换器的研究现状 |
| 1.2.3 级联型模块化多电平变换器在传动领域的研究现状 |
| 1.2.4 模块化多电平矩阵变换器的控制策略研究现状 |
| 1.2.5 模块化多电平矩阵变换器研究现状总结 |
| 1.3 论文研究的主要内容 |
| 第2章 M3C数学模型及电路特性分析 |
| 2.1 M3C基本建模 |
| 2.2 双αβ变换解耦模型 |
| 2.3 M3C桥臂功率分析 |
| 2.3.1 功率-电容电压模型 |
| 2.3.2 功率脉动成分 |
| 2.4 M3C电容电压纹波 |
| 2.4.1 在abc坐标系下的电压纹波 |
| 2.4.2 在双αβ坐标系下的电压纹波 |
| 2.5 M3C感应电机负载时的运行特性 |
| 2.5.1 感应电机基本模型 |
| 2.5.2 负载电机宽频率调速时的电压纹波 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 M3C系统解耦及等频率控制策略 |
| 3.1 稳定工况的控制策略 |
| 3.1.1 输入输出侧控制 |
| 3.1.2 电容电压平衡控制 |
| 3.1.3 环流控制与调制策略 |
| 3.2 系统能量平衡与环流特性分析 |
| 3.2.1 能量平衡分类 |
| 3.2.2 解耦环流系统的构建 |
| 3.3 对角变换解耦模型 |
| 3.3.1 对角变换矩阵 |
| 3.3.2 在对角变换坐标系下的功率与电压纹波 |
| 3.4 等频工况的闭环控制策略 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 M3C宽频率运行控制策略优化 |
| 4.1 等频工况的注入控制优化 |
| 4.1.1 优化共模电压控制 |
| 4.1.2 优化环流控制 |
| 4.1.3 效果对比 |
| 4.2 稳定工况的纹波抑制优化 |
| 4.2.1 高频工况闭环控制策略 |
| 4.2.2 低频工况闭环控制策略 |
| 4.2.3 效果对比 |
| 4.3 M3C启动过程优化 |
| 4.3.1 四步启动方案 |
| 4.3.2 仿真验证 |
| 4.4 M3C宽频率运行方案 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 实验平台设计与结果验证 |
| 5.1 实验平台介绍 |
| 5.2 系统硬件设计 |
| 5.2.1 功率部分设计 |
| 5.2.2 控制部分设计 |
| 5.3 系统软件设计 |
| 5.4 宽频率运行仿真结果 |
| 5.5 宽频率运行实验结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
（2）八毫米波集成一体化防撞雷达前端研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 毫米波防撞雷达前端的国内外研究历史与现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 第二章 八毫米波防撞雷达前端总体方案设计 |
| 2.1 八毫米波防撞雷达前端工作频率 |
| 2.2 毫米波防撞雷达工作体制 |
| 2.2.1 线性调频连续波雷达工作原理 |
| 2.2.2 八毫米波防撞雷达工作体制的选择 |
| 2.3 八毫米波防撞雷达前端指标规划 |
| 2.4 八毫米波防撞雷达前端总体方案设计 |
| 2.5 系统级联仿真 |
| 2.6 接收支路预算仿真 |
| 2.7 发射支路预算仿真 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 八毫米波无源固态电路设计 |
| 3.1 八毫米波铁氧体环行器 |
| 3.1.1 毫米波铁氧体环行器概述 |
| 3.1.2 毫米波铁氧体结环行器工作原理 |
| 3.1.3 八毫米波铁氧体结环行器的选取 |
| 3.2 波导—微带转换过渡装置的研制 |
| 3.2.1 波导—微带转换过渡装置的理论分析 |
| 3.2.2 波导微带转换装置的仿真设计 |
| 3.2.3 波导微带转换装置的加工测试 |
| 3.3 滤波器的研制 |
| 3.3.1 滤波器的理论和结构 |
| 3.3.2 基片集成波导滤波器的原理 |
| 3.3.3 八毫米波基片集成波导滤波器的设计和测试 |
| 3.3.4 LC低通滤波器的设计 |
| 3.4 八毫米波功分器的研制 |
| 3.4.1 功分器的原理 |
| 3.4.2 八毫米波功分器的设计和加工 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 八毫米波有源固态器件的研制 |
| 4.1 放大器 |
| 4.1.1 八毫米波低噪声放大器的研制 |
| 4.1.2 八毫米波功率放大器 |
| 4.2 八毫米混频器 |
| 4.2.1 混频器特性 |
| 4.2.2 混频器的选型分析 |
| 4.3 八毫米倍频器的选择及封装电路设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 八毫米波防撞雷达前端的集成一体化设计与实现 |
| 5.1 八毫米集成一体化防撞雷达前端系统装配 |
| 5.2 八毫米波集成一体化防撞雷达前端系统测试和分析 |
| 5.2.1 八毫米波集成一体化防撞雷达前端驻波系数测试 |
| 5.2.2 八毫米波集成一体化防撞雷达前端发射功率测试 |
| 5.2.3 八毫米波集成一体化防撞雷达前端噪声系数测试 |
| 5.2.4 八毫米波集成一体化防撞雷达前端接收灵敏度测试 |
| 5.3 八毫米波集成一体化防撞雷达前端指标实测对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（3）模块化多电平矩阵变换器的控制策略研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究课题的背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 电力电子变换器的模块化设计 |
| 1.2.2 模块化多电平变换器拓扑族研究 |
| 1.2.3 模块化多电平矩阵变换器的发展 |
| 1.2.4 模块化多电平矩阵变换器的研究现状 |
| 1.3 本文选题意义及研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 M~3C的解耦变换及纹波分析 |
| 2.1 级联H桥的基本模型推导 |
| 2.2 双β0变换的解耦模型 |
| 2.2.1 双αβ0变换过程 |
| 2.2.2 直流侧分析 |
| 2.3 电容电压纹波稳态分析 |
| 2.3.1 频谱分析 |
| 2.3.2 双αβ0变换下纹波分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于解耦变换的控制方法 |
| 3.1 标量控制法 |
| 3.1.1 桥臂电容电压平衡控制 |
| 3.1.2 电流控制 |
| 3.1.3 桥臂内模块均压和PWM调制策略 |
| 3.2 M~3C矢量建模 |
| 3.2.1 对角变换矩阵的推导 |
| 3.2.2 电容电压纹波和桥臂功率矢量分布 |
| 3.2.3 矢量模型及其物理意义 |
| 3.3 电容电压平衡的矢量控制法 |
| 3.4 启动控制 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于分布式控制的电力电子变压器应用 |
| 4.1 基于M~3C的电力电子变压器方案 |
| 4.2 分布式控制 |
| 4.2.1 控制架构:集中控制vs.分布式控制 |
| 4.2.2 设计原则与任务分配 |
| 4.2.3 控制算法 |
| 4.2.4 时序分析和时间尺度解耦 |
| 4.3 建模和控制参数设计 |
| 4.3.1 电流环参数设计 |
| 4.3.2 电压环设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 仿真与实验结果 |
| 5.1 仿真结果 |
| 5.2 实验平台介绍 |
| 5.3 主功率回路设计 |
| 5.3.1 桥臂结构 |
| 5.3.2 全桥模块单元的设计 |
| 5.3.3 采样与信号调理电路 |
| 5.3.4 网侧电感与桥臂电感设计 |
| 5.4 控制和通信回路 |
| 5.5 软件设计 |
| 5.6 实验结果 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
（4）基于虚拟同步发电机控制的高频链三相逆变器并联研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及其研究的目的与意义 |
| 1.2 高频链逆变器技术概要 |
| 1.2.1 DC/DC高频逆变技术概述 |
| 1.2.2 高频链矩阵式逆变器技术概述 |
| 1.3 高频矩阵式逆变器发展历程 |
| 1.4 高频链矩阵式逆变器并联研究概要 |
| 1.4.1 高频链矩阵式逆变器并联控制技术 |
| 1.4.2 逆变器并联系统的研究现状 |
| 1.4.3 虚拟同步发电机技术研究历史 |
| 1.5 课题研究的内容 |
| 第2章 三相高频链矩阵式逆变器的数学建模及其双闭环控制的设计方案 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 高频链三相矩阵式逆变器主电路结构及调制方法 |
| 2.2.1 高频链三相矩阵式逆变器主电路结构 |
| 2.2.2 高频链三相矩阵式逆变器的调制策略 |
| 2.2.3 高频链三相矩阵变换器的建模过程 |
| 2.2.4 高频链三相矩阵式逆变器滤波器参数设计 |
| 2.3 高频链三相矩阵式逆变器双闭环控制器的设计 |
| 2.3.1 高频链三相矩阵式逆变器电流内环参数设计 |
| 2.3.2 高频链三相矩阵式逆变器电压外环参数设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 虚拟同步发电机控制高频链三相矩阵式逆变器研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 基于虚拟同步发电机的控制算法 |
| 3.2.1 虚拟同步发电机的主电路拓扑结构 |
| 3.2.2 基于虚拟同步发电机控制策略的数学建模 |
| 3.2.3 虚拟同步发电机励磁控制器原理 |
| 3.2.4 虚拟同步发电机调频控制器原理 |
| 3.2.5 关键参数转动惯量J的确定方法 |
| 3.3 虚拟同步发电机控制高频链三相矩阵式逆变器 |
| 3.3.1 基于虚拟同步发电机控制的单台高频链三相矩阵式逆变器拓扑 |
| 3.3.2 基于虚拟同步发电机控制的高频链三相矩阵式逆变器的仿真研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于虚拟同步发电机控制高频链三相矩阵式逆变器的并联研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 高频链三相矩阵式逆变器并联的拓扑结构 |
| 4.3 虚拟同步发电机控制策略的下垂外特性分析 |
| 4.3.1 高频链三相矩阵式逆变器并联电路模型分析 |
| 4.3.2 不同种类阻抗对应的下垂特性 |
| 4.3.3 虚拟同步发电机控制策略的下垂特性 |
| 4.4 高频链三相矩阵式逆变器并联系统的环流分析及阻抗特性研究 |
| 4.4.1 高频链三相矩阵式逆变器并联系统的环流分析 |
| 4.5 仿真验证 |
| 4.5.1 高频链三相逆变器并联系统正常运行的相关波形 |
| 4.5.2 切换负载时高频链三相矩阵式逆变器并联系统的相关波形 |
| 4.5.3 脱机运行时高频链三相矩阵式逆变器并联系统的相关波形 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 并联系统的实验研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 系统的硬件设计 |
| 5.2.1 主电路的设计及元件选取 |
| 5.2.2 系统采样电路的设计 |
| 5.2.3 系统驱动电路的设计 |
| 5.2.4 系统控制电路的设计 |
| 5.3 系统的软件设计 |
| 5.3.1 系统主程序 |
| 5.3.2 周期中断模块 |
| 5.4 实验验证与分析 |
| 5.4.1 基于虚拟同步发电机控制的单台高频链三相矩阵式逆变器实验验证与分析 |
| 5.4.2 基于虚拟同步发电机控制的高频链三相矩阵式逆变器并联系统的实验验证与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（5）同步电机及虚拟同步电机的等效Lorenz模型及稳定性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 永磁同步电机模型及其研究现状 |
| 1.2.1 永磁同步电动机模型及其研究现状 |
| 1.2.2 永磁同步发电机模型及其研究现状 |
| 1.3 虚拟同步电机模型及其研究现状 |
| 1.3.1 虚拟同步电机的几类经典模型及其主要特点 |
| 1.3.2 虚拟同步电机的应用背景 |
| 1.3.3 虚拟同步电机系统的稳定性分析方法概述 |
| 1.4 课题研究意义及创新性 |
| 1.5 研究内容及结构安排 |
| 1.6 课题来源 |
| 1.7 本章小结 |
| 第二章 直驱式永磁同步风力发电机的动力学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 直驱式永磁同步风力发电机的数学模型 |
| 2.3 混沌存在性讨论 |
| 2.3.1 无外加激励时 |
| 2.3.2 有外加激励时 |
| 2.4 混沌产生的机制 |
| 2.4.1 平衡点M1处的Hopf分岔 |
| 2.4.2 平衡点M2处的Hopf分岔 |
| 2.4.3 平衡点M1,2 处的Hopf分岔 |
| 2.5 混沌吸引子界的估计 |
| 2.6 参数平面上的稳定域 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 零d轴电流控制永磁同步风力发电机的动力学 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 零d轴电流控制永磁同步风力发电机的数学模型 |
| 3.3 混沌存在性讨论 |
| 3.4 混沌产生的机制 |
| 3.4.1 转速反馈系数KT的作用 |
| 3.4.2 比例系数kp的作用 |
| 3.4.3 机械转矩Tm的作用 |
| 3.5 参数平面上的稳定域 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 交错耦合同步磁阻电机驱动系统的动力学分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 同步磁阻单电机驱动系统的数学模型 |
| 4.3 沿x方向耦合时交错耦合同步磁阻电机驱动系统的动力学 |
| 4.3.1 参数不匹配度对耦合系统动力学的作用 |
| 4.3.2 耦合系数对耦合系统动力学的作用 |
| 4.4 沿y方向耦合时交错耦合同步磁阻电机驱动系统的动力学 |
| 4.4.1 参数不匹配度对耦合系统动力学的作用 |
| 4.4.2 耦合系数对耦合系统动力学的作用 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 发电机侧整流器的虚拟同步电机化及其稳定性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 虚拟同步电动机的等效非线性模型 |
| 5.3 混沌存在性及产生机制 |
| 5.3.1 负载开路及无外加激励时 |
| 5.3.2 带负载及有外加激励时 |
| 5.4 参数平面上的稳定域 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 网侧逆变器的虚拟同步电机化及其稳定性 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 虚拟同步发电机的等效非线性模型 |
| 6.3 混沌存在性及产生机制 |
| 6.3.1 孤岛运行时 |
| 6.3.2 并网运行时 |
| 6.4 混沌吸引子界的估计 |
| 6.5 参数平面上的稳定域 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 1. 本文所做的主要工作 |
| 2. 对进一步研究的展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（6）双Buck双向DC-AC变换器研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 双向DC-AC变换器与智能电网 |
| 1.1.1 双向DC-AC变换器与微电网 |
| 1.1.2 双向DC-AC变换器与电动汽车 |
| 1.2 典型双向DC-AC变换器及其局限性 |
| 1.2.1 几种典型三相双向DC-AC变换器 |
| 1.2.2 几种典型单相双向DC-AC变换器 |
| 1.3 双Buck型变换器及其研究现状 |
| 1.4 本文研究内容与主要工作 |
| 第二章 双Buck双向DC-AC变换电路分析 |
| 2.1 双Buck逆变器 |
| 2.1.1 双Buck逆变器工作原理 |
| 2.1.2 SPWM控制双Buck逆变器 |
| 2.2 双开关型双Buck逆变器 |
| 2.2.1 双开关型双Buck工作原理 |
| 2.2.2 双开关型双Buck双向功率流分析 |
| 2.3 双管双Buck双向DC-AC变换器 |
| 2.3.1 双管双Buck双向DC-AC变换电路 |
| 2.3.2 双管双Buck双向变换工作原理 |
| 2.3.3 双管双Buck共模噪声模型分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 双管双Buck双向变换控制策略 |
| 3.1 双向数字控制策略分析 |
| 3.2 双管双Buck逆变并网控制 |
| 3.2.1 并网扰动影响分析 |
| 3.2.2 预测电流控制 |
| 3.2.3 控制策略仿真对比 |
| 3.3 双管双Buck整流PFC控制 |
| 3.3.1 电压环设计 |
| 3.3.2 电流环设计 |
| 3.3.3 整流环节仿真分析 |
| 3.4 锁相环设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 双管双Buck双向DC-AC硬件电路设计 |
| 4.1 主功率电路设计 |
| 4.1.1 滤波电感设计 |
| 4.1.2 母线电容设计 |
| 4.1.3 信号处理电路 |
| 4.2 双管双Buck损耗分析 |
| 4.2.1 功率器件选型 |
| 4.2.2 主电路损耗分析 |
| 4.3 辅助电路设计 |
| 4.3.1 驱动电路设计 |
| 4.3.2 辅助电源设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 双管双Buck双向变换仿真与实验分析 |
| 5.1 离网半桥型双Buck实验 |
| 5.2 双向DC-AC仿真系统与实验样机 |
| 5.3 双向DC-AC变换仿真分析 |
| 5.4 双向DC-AC变换实验分析 |
| 5.4.1 逆变并网实验测试 |
| 5.4.2 整流PFC实验测试 |
| 5.5 实验小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 样机及实验环境 |
| 个人简历 |
| 在学期间已发表和录用的学术论文 |
（7）模块化多电平变换器子模块电容电压脉动抑制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 模块化多电平变换器及其研究现状 |
| 1.3 有源功率解耦技术及其研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 2 MMC的数学模型及控制策略 |
| 2.1 MMC的工作原理 |
| 2.2 MMC的数学模型 |
| 2.3 MMC的控制策略 |
| 2.4 仿真结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 环流注入法抑制子模块电容电压脉动 |
| 3.1 MMC桥臂功率和子模块电容电压脉动分析 |
| 3.2 负序二倍频坐标系环流注入抑制子模块电容电压二次脉动 |
| 3.3 基于比例谐振控制环流注入抑制子模块电容电压二次脉动 |
| 3.4 仿真验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 有源功率解耦抑制子模块电容电压脉动 |
| 4.1 有源滤波方案介绍 |
| 4.2 适合MMC的有源滤波拓扑 |
| 4.3 MMC中有源滤波方案控制策略 |
| 4.4 仿真验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 实验结果及分析 |
| 5.1 实验平台介绍 |
| 5.2 实验结果及分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读学位期间发表论文和科研项目 |
（8）变速运行的定子双绕组异步发电机系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本课题的研究背景 |
| 1.1.1 异步电机发电的发展概况 |
| 1.1.2 海上风力发电的发展现状及对发电系统的新需求 |
| 1.1.3 机载独立电源系统的发展与趋势及对发电系统的新需求 |
| 1.1.4 海上风力发电和机载独立电源的共同特征和需求 |
| 1.2 几种常见的异步发电机系统及其适应性分析 |
| 1.2.1 串联式三相笼型异步发电机系统 |
| 1.2.2 并联式三相笼型异步发电机系统 |
| 1.2.3 有刷双馈异步发电机系统 |
| 1.2.4 无刷双馈异步发电机系统 |
| 1.3 新型定子双绕组异步发电机系统及其研究现状 |
| 1.3.1 恒速运行研究 |
| 1.3.2 变速运行研究 |
| 1.4 本课题的研究意义 |
| 1.5 本文研究思路及内容安排 |
| 第二章 定子双绕组异步发电机的数学模型 |
| 2.1 定子双绕组异步发电机系统概述 |
| 2.2 正方向选择及基本假设 |
| 2.3 三相静止A-B-C坐标系下的DWIG数学模型 |
| 2.3.1 电压方程 |
| 2.3.2 磁链方程 |
| 2.3.3 电磁转矩方程 |
| 2.3.4 机械运动方程 |
| 2.3.5 绕组归算 |
| 2.4 三相正交旋转d-q-0 坐标系下的DWIG数学模型 |
| 2.4.1 坐标变换 |
| 2.4.2 电压方程 |
| 2.4.3 磁链方程 |
| 2.4.4 电磁转矩方程 |
| 2.4.5 机械运动方程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 变速运行的定子双绕组异步发电机系统的控制策略 |
| 3.1 DWIG直流发电系统现有的三种控制策略 |
| 3.1.1 电压控制原理 |
| 3.1.2 控制绕组磁链定向的控制策略 |
| 3.1.3 控制绕组端电压定向的控制策略 |
| 3.1.4 直接功率控制策略 |
| 3.1.5 现有的三种控制策略的特点及适用场合 |
| 3.2 适用于DWIG发电系统的转差频率控制策略 |
| 3.2.1 基本思想 |
| 3.2.2 转差频率控制策略的基本原理 |
| 3.2.3 转差频率控制策略的具体实现 |
| 3.2.4 转差频率控制策略的建压过程 |
| 3.3 实验验证 |
| 3.3.1 DWIG变频交流发电系统实验 |
| 3.3.2 DWIG直流发电系统实验 |
| 3.4 转差频率控制策略与现有的三种控制策略的比较与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 变速运行的DWIG发电系统励磁电容和滤波电感的优化选取 |
| 4.1 DWIG发电系统控制绕组无功电流的计算 |
| 4.2 变速运行的DWIG发电系统励磁电容的优化选取 |
| 4.2.1 控制绕组无功电流的变化规律 |
| 4.2.2 励磁电容的优化原则 |
| 4.2.3 样机励磁电容的优化选取 |
| 4.3 变速运行的DWIG发电系统滤波电感的优化选取 |
| 4.3.1 滤波电感上限值的确定 |
| 4.3.2 滤波电感下限值的确定 |
| 4.3.3 滤波电感取值范围的确定 |
| 4.3.4 样机滤波电感的优化选取 |
| 4.4 实验验证 |
| 4.4.1 DWIG变频交流发电系统样机实验结果 |
| 4.4.2 DWIG直流风力发电系统样机实验结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 宽变速运行的DWIG直流发电系统及其在风力发电中的应用 |
| 5.1 宽变速运行的DWIG直流发电系统的拓扑结构和工作原理 |
| 5.2 宽变速运行的DWIG直流发电系统面临的新问题 |
| 5.3 DWIG两套定子绕组的匝数分配 |
| 5.4 宽变速运行的DWIG直流发电系统的控制策略 |
| 5.4.1 低转速运行模式下的电压泵升原理与控制策略 |
| 5.4.2 高转速运行模式下的控制策略 |
| 5.4.3 基于控制绕组磁场定向的宽变速运行控制策略 |
| 5.5 宽变速运行的DWIG直流发电系统低转速运行时的效率优化 |
| 5.5.1 低转速运行时本发电系统的功率流动过程及损耗分析 |
| 5.5.2 低转速运行时DWIG效率优化控制的基本原理 |
| 5.5.3 低转速运行时DWIG的效率优化控制策略 |
| 5.5.3.1 本系统效率优化控制方法的选择 |
| 5.5.3.2 考虑铁损时DWIG在两相同步旋转d-q坐标系下的数学模型 |
| 5.5.3.3 低转速运行时DWIG的损耗计算 |
| 5.5.3.4 低速运行时最优磁链的求解及实现 |
| 5.6 实验验证 |
| 5.6.1 控制策略和效率优化方法的实验研究 |
| 5.6.2 宽风速范围内风力发电的实验研究 |
| 5.7 本发电系统应用于海上高压直流风力发电的构想与思路 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 大型飞机用DWIG变频交流发电系统带不同负载的运行性能 |
| 6.1 现有基于三级式无刷同步发电机的大型飞机变频交流发电系统方案 |
| 6.2 基于DWIG的大型飞机变频交流发电系统方案 |
| 6.3 本发电系统带感性负载和容性负载的运行性能研究 |
| 6.3.1 带感性负载和容性负载时DWIG控制绕组无功变化规律 |
| 6.3.2 含负载无功信息的转差频率控制策略 |
| 6.3.4 仿真与实验验证 |
| 6.4 本发电系统带不对称负载的运行性能研究 |
| 6.4.1 三相四线制不对称负载的三端口网络等效模型 |
| 6.4.2 DWIG正序、负序、零序等效电路模型 |
| 6.4.3 DWIG带不对称负载的完整等效电路模型 |
| 6.4.4 求解过程 |
| 6.4.5 理论计算 |
| 6.4.6 实验验证 |
| 6.4.7 带不对称实际阻性负载时电机参数对输出电压不平衡的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 本文主要工作及创新点 |
| 7.2 进一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表的学术论文及研究成果 |
（9）矩阵式交流—直流变换器的设计与实现（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 传统整流手段简介 |
| 1.1.2 传统整流手段存在的问题 |
| 1.1.3 解决电力系统公害的对策 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 矩阵式变换器的电路拓扑结构研究 |
| 1.2.2 矩阵式变换器的控制策略研究 |
| 1.2.3 矩阵式变换器的换流策略研究 |
| 1.2.4 矩阵式变换器的技术最新进展 |
| 1.3 矩阵式交流-直流变换器的研究意义 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第二章 矩阵式交流-直流变换器 |
| 2.1 矩阵式交流-直流变换器的拓扑结构 |
| 2.1.1 主电路拓扑 |
| 2.1.2 双向开关模块 |
| 2.2 矩阵式交流-直流变换器的控制策略 |
| 2.2.1 开关函数法 |
| 2.2.2 滞环电流比较法 |
| 2.2.3 电流型空间矢量调制算法 |
| 2.3 矩阵式交流-直流变换器中的换流问题 |
| 2.3.1 四步换流法 |
| 2.3.2 两步换流法 |
| 2.3.3 一步换流法 |
| 2.3.4 一步换流法在AC/DC MC 中的实现 |
| 2.4 矩阵式交流-直流变换器的仿真研究 |
| 2.4.1 仿真软件介绍 |
| 2.4.2 仿真模型系统框图 |
| 2.4.3 主回路模型 |
| 2.4.4 脉冲产生电路模型 |
| 2.4.5 脉冲分配电路模型 |
| 2.4.6 系统仿真模型 |
| 2.4.7 仿真结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 矩阵式交流-直流变换器的设计与实现 |
| 3.1 系统硬件设计与实现 |
| 3.1.1 检测电路的设计与实现 |
| 3.1.2 开关矩阵的设计与实现 |
| 3.1.3 驱动电路的设计与实现 |
| 3.1.4 控制电路的设计与实现 |
| 3.1.5 保护电路的设计与实现 |
| 3.2 软件设计与实现 |
| 3.2.1 主程序作用 |
| 3.2.2 软件定时器中断程序作用 |
| 3.2.3 XINT1 中断程序作用 |
| 3.3 实验研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 4.1 矩阵式交流-直流变换器及其控制系统研究总结 |
| 4.2 矩阵式交流-直流变换器的前景展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 1 CMD 文件 |
| 附录 2 Time11 下溢中断服务子程序 |
| 附录 3 实验装置照片 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（10）矩阵式三相交流—直流变换器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 矩阵式变换器 |
| 1.2.1 国内外研究情况 |
| 1.2.2 矩阵式变换器技术存在的问题 |
| 1.3 矩阵式三相交流-直流功率变换器 |
| 1.3.1 矩阵式三相交流-直流变换器的拓扑结构 |
| 1.3.2 矩阵式交流-直流功率变换器的研究意义 |
| 1.4 选题背景和本文主要研究内容 |
| 1.4.1 选题背景 |
| 1.4.2 本文主要研究内容 |
| 第二章 矩阵式三相交流-直流变换器控制策略的研究 |
| 2.1 矩阵式三相交流-直流变换器的开关函数算法 |
| 2.1.1 输入功率因数为1 时的开关函数 |
| 2.1.2 可调功率因数的开关函数 |
| 2.1.3 供电电压不平衡或畸变时的开关函数 |
| 2.2 矩阵式三相交流-直流变换器的电流空间矢量法 |
| 2.2.1 电流空间矢量法 |
| 2.2.2 供电电压不平衡时的电流空间矢量法的改进 |
| 2.3 电流空间矢量算法与开关函数算法的统一性 |
| 2.4 控制策略仿真研究 |
| 2.4.1 供电电压平衡时 |
| 2.4.2 输入电压畸变时 |
| 2.4.3 输入电压不平衡时 |
| 2.5 电流空间矢量调制策略中共模电压及其抑制 |
| 2.5.1 共模电压 |
| 2.5.2 用于抑制共模电压的零输出换相策略 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 矩阵式三相交流-直流变换器特性的研究 |
| 3.1 矩阵式三相交流-直流变换器的电路d-q 转换模型 |
| 3.1.1 系统子电路分解 |
| 3.1.2 子电路的d-q 变换 |
| 3.1.3 系统的d-q 等效模型 |
| 3.2 矩阵式三相交流-直流变换器电路系统功率特性分析 |
| 3.2.1 电压增益分析 |
| 3.2.2 有功功率分析 |
| 3.2.3 无功功率分析 |
| 3.2.4 功率因数分析 |
| 3.2.5 功率特性分析 |
| 3.2.6 单位功率因数运行特性 |
| 3.3 矩阵式三相交流-直流变换器动态特性的研究 |
| 3.3.1 小信号电路模型的建立 |
| 3.3.2 动态性能分析 |
| 3.4 动态特性仿真分析 |
| 3.5 矩阵式交流-直流功率变换器与PWM 整流器 |
| 3.5.1 能量可回馈的高频PWM 整流电路 |
| 3.5.2 矩阵式交流-直流功率变换器与PWM 整流器的比较 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 矩阵式三相交流-直流变换器换流问题的研究 |
| 4.1 安全换流方法 |
| 4.1.1 双向开关 |
| 4.1.2 安全换流方法 |
| 4.2 多步换流对变换器性能的影响及其补偿方法分析 |
| 4.2.1 多步换流对变换器性能的影响 |
| 4.2.2 补偿方法及其分析 |
| 4.3 四步换流对矩阵式交流-直流变换器性能的影响 |
| 4.3.1 电流空间矢量调制下四步换流死区效应及换流损失定量分析 |
| 4.3.2 结论 |
| 4.4 矩阵式交流-直流变换器中的一步换流 |
| 4.4.1 一步换流策略 |
| 4.4.2 一步换流的实现 |
| 4.4.3 换流方法比较 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 矩阵式三相交流-直流变换器的仿真研究 |
| 5.1 矩阵式三相交流-直流变换器的仿真模型 |
| 5.2 矩阵式三相交流-直流变换器的仿真 |
| 5.2.1 控制电路的仿真 |
| 5.2.2 变换器工作特性仿真 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 矩阵式三相交流-直流变换器的实验研究 |
| 6.1 实验平台系统框架 |
| 6.2 实验研究 |
| 6.2.1 系统吸收与保护电路 |
| 6.2.2 检测电路 |
| 6.2.3 主电路及驱动电路 |
| 6.2.4 控制策略及安全换流的实现 |
| 6.2.5 实验结果 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 附录 |
| 实验装置照片 |
| 参考文献 |
| 论文发表情况 |
| 参与项目情况 |
| 致谢 |
四、矩阵式变换器及其研究现状（论文参考文献）
- [1]模块化多电平矩阵变换器的宽频率运行控制策略研究[D]. 岳士新. 浙江大学, 2021(08)
- [2]八毫米波集成一体化防撞雷达前端研制[D]. 粟立勇. 电子科技大学, 2019(01)
- [3]模块化多电平矩阵变换器的控制策略研究[D]. 刘健. 浙江大学, 2019(08)
- [4]基于虚拟同步发电机控制的高频链三相逆变器并联研究[D]. 朱树山. 燕山大学, 2018(05)
- [5]同步电机及虚拟同步电机的等效Lorenz模型及稳定性分析[D]. 王东东. 华南理工大学, 2017(05)
- [6]双Buck双向DC-AC变换器研究[D]. 卢德祥. 福州大学, 2017(05)
- [7]模块化多电平变换器子模块电容电压脉动抑制研究[D]. 孔增辉. 华中科技大学, 2016(01)
- [8]变速运行的定子双绕组异步发电机系统研究[D]. 卜飞飞. 南京航空航天大学, 2014(01)
- [9]矩阵式交流—直流变换器的设计与实现[D]. 刘晓. 上海师范大学, 2010(08)
- [10]矩阵式三相交流—直流变换器的研究[D]. 蔡文. 上海大学, 2009(05)